热老化对20Cr25NiNb不锈钢冲击韧性的影响研究

针对长时间高温下合金力学性能退化问题,开展超临界气冷堆候选包壳材料的热老化研究。对改进型气冷堆用原型20Cr25NiNb不锈钢和添加不同元素的改进型合金,开展650℃下3000 h热老化试验。组织和性能结果表明,所有合金的冲击吸收能量(KV₂)均随热老化进行而下降。这种塑性降低与高温下第二相演化密切相关。沿晶界先后析出M₂₃C₆和G相导致原型合金冲击韧性先下降再缓慢上升。添加W和Mo元素后,沿晶界析出Laves和σ相,引起KV₂下降更快;B元素可细化晶界σ相,使得冲击韧性下降幅度小于不含B元素。加入Al元素后,合金基体中析出大量Laves和NiAl相,同时晶界σ相快速粗化,导致材料脆化严重。